号风井端头加固

北京市轨道交通机场线工程10标段2号风井端头土体加固方案PAGE10编制依据1.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。2.《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）。3.《混凝土结构设计规范》（GB5010-2002）。4.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）5.《北京市轨道交通首都机场线工程施工设计—T2支线地下段2号风井兼盾构接力井结构图》6.《基础工程施工手册》（第二版）工程概况2.1概况机场线工程10标段2号风井位于机场南一号路东侧绿地内，中心里程为右T2K4+109.5，兼做左线新增盾构始发井使用。距离建筑物最近20m，周围地势平坦，地面高程为32.19~32.37。基坑开挖深度19.8m，内净空23m×15m。围护结构采用φ800的钻孔灌注桩，间距1200mm，内加型钢支撑系统。为了保证左线新增盾构机顺利始发，在2号风井南部施做15m的暗挖隧道。为保证盾构机到达、始发的安全，根据设计图纸，对左、右线盾构到达、始发洞口段土体地层采用旋喷桩加固；旋喷桩直径φ800，间距0.7m。加固范围为沿盾构隧道轴线纵向，盾构到达端头8.0m，始发端头5.0m；隧道中线外侧6.0m，盾构隧道结构外顶以上3.0m，结构外底下3.0m。左、右线隧道间土体全部加固，加固土体约3744m3。加固后的地层应有良好的均匀性和自立性，无侧限抗压强度：1.0～1.5Mpa，渗透系数≤1.0×10-8cm/s。2.2水文地质条件2号风井所处位置土层自上而下主要为：粉质粘土填土①、粉质粘土③1层、粉质③层、粘土③2层、粘土④1层、粉质粘土④层、粉土③2层、粘土④1层、粉土④2层、粉质粘土④层、粉土④2层、粉质粘土④层、粉土④2层、粉细砂⑤层。加固土体地质剖面见附图一。本次水文勘探期间（2005年11月上旬～中旬），于勘察钻孔中实测到4层地下水，各层地下水类型及勘察实测水位参见下表。地下水类型及水位列表层序地下水性质水位埋深（m）水位标高（m）第1层台地潜水1.40～7..0024.53～330.277第2层承压水7.30～111.7018.50～221.522第3层承压水（测压水水头）14.30～117.60013.96～116.255第4层承压水（测压水水头）28.50～331.2000.03～3..25旋喷桩施工3.1旋喷桩设置采用水泥旋喷桩，桩径为800mm，桩中心距为700mm。孔深20.5m，地表下空钻段长8.5m。跳桩隔排施工，桩互相咬合100mm。每排34根旋喷桩，到达端头13排，始发端头8排，共计714根。桩与桩成等腰三角形布置，具体布置见附图二。桩位及偏差满足高压旋喷桩施工技术规范要求，按设计桩位，两步跳跃式钻孔旋喷，保证桩与桩之间的咬合度。进钻压力3～5Mpa，退钻压力22～30Mpa，最高不得超过32Mpa，浆液为水灰比为0.8：1的水泥浆（施工旋喷桩前进行浆液配比试验,具体参数根据现场试验调整）。为减少旋喷施工对风井维护结构的侧压力，南北两侧，临近风井的两排旋喷桩施工时采用速凝型浆液，在水泥浆中加入一定比例的三乙醇胺等促凝剂，并配置1％水玻璃。旋喷桩施工完成5～7工作日，水泥达到一定强度后再进行盾构隧道洞门破除，确保控制地面沉降量不得大于0.003H。3.2设备、人员配备施工采用二重管旋喷，2号风井盾构到达、始发端头注浆加固使用两套旋喷设备施工，施工机具主要由钻机和空压机两大部分组成，见下页表。根据施工需要，派2名工程师现场负责；设两个班组，每个班组设1名技术员和1名安全员，机械操作工2人，电工1人，力工12人。视施工需要可增加班组数，操作人员是熟练的技术工人，接受过专业的培训，多次做过类似工程，可以保证施工质量。2号风井旋喷加固主要机械设备表序号名称规格单位数量功率1工程钻机GD-50型台213kw2高压注浆泵BWT台23高压泥浆泵300kg/ccm2台24浆液搅拌桶YJ－340套25泥浆泵6BS台26空压机8kg/cm226m3/minn台17高压胶管Ф19~22mmm8二重旋喷管9装载机ZL40台110浆液比重计支211水平尺把212压力表50Mpa块33.3施工流程及施工参数⒈工艺流程测量定点→钻机就位→钻孔→插管→喷射作业→冲洗机具→移动机具。第一阶段，完成部分桩旋喷施工；在第二阶段，完成全部桩旋喷施工，并进行质量检验工作。加固土体由水泥旋喷柱体互相咬合而成，在粘土和粉细砂层旋喷质量较好，固结体平均抗压强度接近C15等级混凝土，通过旋喷桩体加固，盾构机能安全地通过粘土层、含水粉砂层，能有效地控制渗水和地面沉降，确保安全。由于旋喷桩的浆液局限在土体破坏的范围内，浆液的注入部位和范围是可以控制的，因而可调节注入参数（切削土体的压力、固化材的注入速度、注入量等参数），获得设计需求的（强度和抗渗性）固结体。⒉施工参数旋喷施工参数如下：空气压力0.5~0.7Mpa，空气流量，0.8~2m3/min。浆液压力22～30Mpa，浆液流量80~120L/min，浆液比重1.55~1.69，水灰比0.8~1.0(根据现场试喷情况决定)；Po32.5普通硅酸盐水泥。注浆管外径50mm，提升速度约12~22cm/min，旋转速度10～16r/min。⒊浆液注入量浆液注入量以单根旋喷桩为例，体积法进行计算。Q=π·De2·K1·h1·(1+β)/4+π·D02·K2·h2/4Q——需用的浆量(m3)；De——旋喷体直径(0.8m)；K1——填充率(0.75～0.9)；h1——旋喷长度(12m)；β——孙氏系数(0.1～0.2)；D0——注浆管直径(0.05m)；K2——未旋喷范围土的填充率(0.5～0.75)；h2——未旋喷长度(8.5m)。Q=3.14×0.82×（0.75～0.9）×12×【1+（0.1～0.2）】/4+3.14×0.052×(0.5～0.75)×8.5/4=4.98～6.52m3/根；每根每沿米用浆量0.42~0.54m3。3.4旋喷桩施工1.平整施工场地对施工区域内的建筑垃圾等必须进行清理，之后对场区内进行平整压实，并把水电引至现场。2.测量定位测量定位由项目部专业测量人员进行。对施工区域内的所有桩进行测量定位，并做好明显、牢靠的桩位标志。此外，还要做好测量记录，以便复核。3.桩机就位钻机安放必须保持水平；钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。钻孔的位置与设计桩位偏差不得大于50mm。钻机与高压注浆泵的距离不宜过远。钻机钻杆采用钻杆导向架进行定位。4.贯入注浆管钻孔――钻孔采用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm，垂直偏差不大于1％，成孔过程中应作好详细的钻进记录。插管――插管是将喷射注浆管插入预定的深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，边射水、边插管，水压力一般不超过1Mpa。5.制备固化剂浆液在旋喷管贯入注浆孔的同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液倒入集料斗中。严格按设计要求和现场试钻情况配制浆液。6.旋喷注浆当喷射注浆管插入预定深度后，由下而上进行喷射注浆。旋喷过程中应严格按照设计与试桩参数进行施工，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。对洞口周围需要扩大加固范围或提高强度的部分，采取复喷的措施，并使实际桩顶标高高于设计标高0.3～0.5m，桩底标高低于设计0.3～0.5m。在旋喷桩施工的结合部位及桩身咬合比较薄弱的环节,根据现场情况，在原桩位的周围进行补桩，以保证咬合度。在高压喷射注浆过程中出现压力骤减、加大或冒浆异常（冒浆量大于注浆量20%或不冒浆）等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。浆液搅拌后不得超过4h；当超过时，应经专门试验证明其性能符合要求后方可使用。对冒出地面的浆液，应经沉淀、过滤，除去杂质和调整浓度后，方可回收使用。旋喷施工中应作好施工记录，记录应详细准确。7.拔管与冲洗旋喷施工完毕，迅速拔出注浆管，并用清水冲洗机具管路，避免管路堵塞。8.桩机移位待旋喷桩机注浆管全部提出地面后，先关闭电机，然后将桩机移至新的桩位。3.5质量检验方法施工前，主要通过现场旋喷试验，了解设计参数、浆液配方和选用的外加剂材料是否合适，固结体质量能否达到设计要求。施工结束四周后，检验点的数量为施工注浆孔数的2%~5%，不合格者进行补喷。通过在已旋喷好的固结体中钻孔取芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，是否符合设计要求，并出具相关实验报告。3.6工期计划据根业主施工协调，2号风井兼新增盾构接力井由九合同段负责施工，左、右线盾构到达、始发端头土体加固根据风井结构施工进度协调进行，具备工作条件即可开工。进场后先加固右线盾构到达、始发端头土体，后加固左线盾构到达、始发端头土体。计划工期40工作日。3.7用水、用电计划盾构到达、始发端头土体加固施工用水、用电均接自现场现有水源、箱变。本次施工计划使用两套旋喷设备，根据施工配备的机械设备和以往施工经验，旋喷加固施工用电约功率260kW，用水量95m3/天。安全质量保证措施4.1安全保证措施⑴临近风井结构的旋喷桩施工时，必须严格控制浆液压力，随时观察盾构隧道洞口的浆液渗漏状况、风井防水层和风井二衬结构的状况，必要时通过降低旋喷浆液压力、增加提钻速度、减少浆液注入量等措施，避免旋喷浆液和空气压力压裂风井防水层、二衬结构或造成盾构隧道洞口大量渗浆。⑵特殊工种及相关的机械操作人员必须全部持证上岗，并配备劳保用品。⑶安全员每天对现场安全生产、安全用电和机具操作进行检查；发现违章违规及时纠正。⑷开工前，向全体施工人员进行安全交底，并做好记录。⑸施工前，认真做好各种施工机具、仪器的检测校核工作。旋喷注浆前必须检查高压设备和管路系统。设备的压力和排量必须满足设计要求，管路系统的密封圈必须良好，管路连接必须牢固，各通道和喷嘴内不得有杂物。旋喷注浆时，注意压力的变化，遇有压力骤变，应立即停止喷射，查明原因，采取措施。⑹进入施工现场的人员必须配备安全帽、安全鞋等劳动保护用品。⑺现场的回流浆液及时清理，保持施工场地清洁。4.2质量保证措施⑴根据工程的实际情况，采用成熟的施工技术和工艺进行施工。⑵测量点须经专业人员严格复核签字后，方能施工；各部分的平面尺寸，标高要测量准确。⑶正式施工前，根据所做的现场试验，以选用合格的施工参数及考核施工工艺和设备的适应性，并认真做好各种施工机具、仪器的检测校核工作。⑷施工前，应向全体施工人员进行技术交底，并做好记录。⑸水泥等材料必须有出厂合格证，并进行有关的质量检验测试，不合格的严禁使用。现场搭设放置水泥等材料的平台，备好雨蓬布等防雨材料，防止材料被雨淋或浸泡。⑹认真做好各工序的施工原始记录，严格签字验收。严格按有关规范及设计要求施工。⑺孔口浆液如有流失，及时补充，确保灌浆饱满。⑻旋喷桩重点检查水泥用量、压浆过程中的连续性，喷浆搅拌进退速度和复搅次数。旋喷桩桩长、桩位、桩的允许偏差抽查数量不少于总桩数的5%。⑼注浆压力和注浆量应符合设计要求和有关标准规范的规定。北京市轨道交通机场线工程10标段2号风井端头土体加固方案目录TOC\o"1-3"\h\zHYPERLINK\l"_Toc153162210"一、编制依据1HYPERLINK\l"_Toc153162211"二、工程概况1HYPERLINK\l"_Toc153162212"2.1概况…….1HYPERLINK\l"_Toc153162213"2.2水文地地质条件1HYPERLINK\l"_Toc153162214"三、旋喷桩施工工2HYPERLINK\l"_Toc153162215"3.1旋喷桩桩设置2HYPERLINK\l"_Toc153162216"3.2设备、人人员配备2HYPERLINK\l"_Toc153162217"3.3施工流流程及施工工参数3HYPERLINK\l"_Toc153162218"3.4旋喷桩桩施工4HYPERLINK\l"_Toc153162219"3.5质量检检验方法5HYPERLINK\l"_Toc153162220"3.6工期计计划